题目内容

星期天,小明根据课本中有关“综合实践活动”的要求与提示,对家用电器进行相关观察和研究. 他以一只电热水壶为观察、研究对象,有关记录如下表:

 

观察对象

有关活动与相关记录

观察电热水壶铭牌

额定电压:220V       额定功率:1kW

观察电能表铭牌

有关参数:220V  10(40)A  50Hz  300r/kW•h

在电热水壶烧水时观察电能表

关闭家里其他用电器,只将电热水壶接入电路烧水. 观察电能表,表盘在2min内转过了9r.

请你就小明在活动中获得的有关资料,求解或提出有关问题。

(1)若不考虑温度对电热水壶中电热丝电阻的影响,求电热丝的电阻值

(2) 在电热水壶烧水过程中,根据电能表表盘的转动情况,求2min内电热水壶消耗的电能和电热水壶的功率。

(3) 实际小明用此电热水壶使2㎏的水的温度从20℃升至100℃,用时15min,求水需要吸收的热量和电热壶的效率。(C水=4.2×103J/(㎏·℃)).

 

【答案】

(1)48.4Ω(2)900W(3)8.1×105 J, 83%

【解析】求电热丝的电阻,可根据公式R=U2/P进行计算,只需将表中的额定电压和额定功率(单位kW要换算成W)代入公式即可;要求电热水壶在2min内消耗的电能,需要根据表中提供的这两组数据进行计算,它们是300r/kW•h和9r,计算时用9r除以300r/kW•h即得出电热水壶在2min内消耗的电能;知道水的比热、初温、末温、质量,根据Q=cm△t求出水吸收的热量.根据,求出电热壶的效率。

(1)R=    则:R==48.4Ω(1分)

(2)W/=×1kW·h=0.03 kW·h                               (1分)

       W/= 0.03 kW·h /=1.08×105 J                               (1分)

P/= ==900W                                   (1分)                         

   (3)据:Q=Cm(t2-t1)

    则:Q=4.2×103J/㎏·℃×2㎏×(100℃-20℃) =6.72×105J(1分)

   W=Pt=900W×15×60s=8.1×105 J(1分)

 

=83%(1分)

 

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